母线保护原理及调试

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1、母线保护原理及调试一、概述1、电气主接线的定义：发电厂和变电站的一次设备按照一定的要求和顺序连成的电路，又称为一次接线。2、电力系统的主接线形式分为有母线形式和无母线形式。母线又叫汇流排，是电厂、电站汇集和分配电能的电气连接设备。它把各电源送来的电能汇集起来，并分配给各个用户，表明各种一次设备的数量和作用、设备间的连接方式以及在电力系统的连接情况。1）、有母线：此类接线方式又可以分为单母线和双母线形式。A、单母线：常见的接线形式有单母线、单母分段、单母带旁路以及单母分段带旁路。单母线：单母分段：Ia母Ib母FD1G2G单母带旁路：-28-旁母单母分段带

2、旁路（I、II母均可带旁路）：旁母Ia母Ib母FD1G2G3G4GB、双母线：常见的形式有双母线、双母分段、双母带旁路以及一个半断路器接线（3/2接线）。双母分段按照分段类型又可以分为双母单分段和双母双分段；双母带旁路按照旁路类型又可以分为专设母联专设旁路、母联兼旁路、旁路兼母联。双母线：I母II母母联-28-双母单分段：II母Ia母Ib母ML1ML2ML3双母双分段：母联母联I母II母II母分段III母分段I双母带旁路：a)专设母联，专设旁路：-28-I母II母旁母母联旁路ｂ）母联兼旁路（Ｉ母带旁路）：I母旁母II母旁母刀ｃ）旁路兼母联（旁路刀闸在Ｉ

3、母侧）：I母II母旁母跨条刀-28-2）、无母线：常见的有单元接线、桥形接线以及多角形接线。3、母线保护的重要性母线是电力系统中非常重要的设备，其可靠运行直接影响到电力系统的安全和稳定，而母线故障是最严重的电气故障之一，因为它与各个电气元件相联，所以装设必要的母线保护装置能够正确迅速切除母线故障，它的拒动或误动将给电力系统带来严重危害。4、电力系统对母线保护的要求：1）、可靠性2）、速动性3）、选择性4）、灵敏性一、母线保护1、母线常见的故障类型：相间短路故障、单相接地故障2、母线保护的类型：1）、利用母线上其他元件的保护装置来切除故障。2）、采用专门

4、的母线差动保护装置。母线差动可以分为母线完全差动保护和母线不完全差动保护。我国电网中使用的母线保护类型较多，从元器件构成上大致可分为整流型、集成电路型和微机型。根据目前发展的形式，整流型已经被淘汰，集成电路型也将逐步被微机型取代。国内常见的微机型母线保护有南瑞的RCS-915型保护、深圳南瑞的BP-2A型保护、南自WMZ-41型保护、许继的WMH-800型保护以及北京四方公司的CSC-150型保护。以下具体针对CSC150装置介绍一下母线保护。3、母线保护的原理由于母线的作用是汇集和分配电能，在潮流分布中，如果我们把母线看成一个节点的话，根据基尔霍夫电

5、流定律，流进节点的电流应该等于流出节点的电流，这就是母线保护的基本原理。所谓的差流，是流进母线的电流和流出母线的电流之差。当母线正常运行（或区外故障）时，流进的电流等于流出的电流，差流为0；当母线区内故障时，故障电流应该是全部流进母线而没有流出的电流（理想情况），这时流进母线的电流就不等于流出母线的电流，差流不为0，不满足基尔霍夫电流定律，母线保护应该动作。国内的微机型保护就是根据基尔霍夫电流定律为基本依据构成的差动保护。1）、差动保护装置的主保护采用分相式快速虚拟比相式电流突变量保护和比率制动式电流差动保护原理。快速虚拟比相式电流突变量保护仅在故障开

6、始时投入，然后改用比率制动式电流差动保护。两种原理保护均设有大差启动元件、小差选择元件和电压闭锁元件。大差作为小差的启动元件，用来判别母线区内和区外故障，小差为故障母线的选择元件，在同时满足电压闭锁开放条件时跳开故障母线上所有断路器。其出口逻辑如下图（以双母线为例）：-28-I母电压闭锁开放I母小差选择元件动作大差启动元件动作II母小差选择元件动作II母电压闭锁开放&跳I母&跳II母其动作方程为：∣i1+i2+…+in∣≥i0∣i1+i2+…+in∣≥K·(∣i1∣+∣i2∣+…+∣in∣)式中i1、i2、…in为支路电流，K为制动系数，i0为差动电流

7、门坎值。该保护的动作条件由上述两判据“与”门输出。保护的动作曲线如图：动作区图中id=∣i1+i2+…+in∣为差动电流，if=∣i1∣+∣i2∣+…+∣in∣为制动电流，K为比率制动系数。母联是个比较特殊的元件，它的电流对于一条母线为流进的话，对于另一条母线就是流出，由此可见，无论母联的电流流向如何，它都不会影响大差电流，所以大差中不计算母联电流，但是它影响了小差，一般在小差中默认如果母联TA极性和哪条母线其它单元的极性指向一致-28-，该母线小差中就加母联电流，另一条母线就减母联电流（矢量和）。2）、电压闭锁为了防止由于差动以及失灵出口回路的误碰或

8、出口继电器损坏等原因而导致母线连接元件的误跳闸，母线保护装置都配有电压闭锁功能。电压闭锁元件含